Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
GAMEBOYエミュレータ
Search
Daiki Matsunaga
December 10, 2017
Programming
0
84
GAMEBOYエミュレータ
Daiki Matsunaga
December 10, 2017
Tweet
Share
More Decks by Daiki Matsunaga
See All by Daiki Matsunaga
8日で作るオレオレRISC-V CPU
matsud224
3
2k
Satyrographos Package Indexの宣伝
matsud224
0
190
Prolog
matsud224
1
110
オレオレ言語 soramame の紹介
matsud224
0
54
Other Decks in Programming
See All in Programming
コードを読んで理解するko build
bells17
1
110
Go 1.24でジェネリックになった型エイリアスの紹介
syumai
2
300
JAWS Days 2025のインフラ
komakichi
1
120
Jasprが凄い話
hyshu
0
180
Drawing Heighway’s Dragon- Recursive Function Rewrite- From Imperative Style in Pascal 64 To Functional Style in Scala 3
philipschwarz
PRO
0
100
CDKを使ったPagerDuty連携インフラのテンプレート化
shibuya_shogo
0
110
複数のAWSアカウントから横断で 利用する Lambda Authorizer の作り方
tc3jp
0
120
クリーンアーキテクチャから見る依存の向きの大切さ
shimabox
5
1.1k
From the Wild into the Clouds - Laravel Meetup Talk
neverything
0
170
PHPカンファレンス名古屋2025 タスク分解の試行錯誤〜レビュー負荷を下げるために〜
soichi
1
730
なぜイベント駆動が必要なのか - CQRS/ESで解く複雑系システムの課題 -
j5ik2o
14
4.7k
GoとPHPのインターフェイスの違い
shimabox
2
210
Featured
See All Featured
Bootstrapping a Software Product
garrettdimon
PRO
307
110k
"I'm Feeling Lucky" - Building Great Search Experiences for Today's Users (#IAC19)
danielanewman
227
22k
Creating an realtime collaboration tool: Agile Flush - .NET Oxford
marcduiker
27
1.9k
Helping Users Find Their Own Way: Creating Modern Search Experiences
danielanewman
29
2.5k
Documentation Writing (for coders)
carmenintech
68
4.6k
Why You Should Never Use an ORM
jnunemaker
PRO
55
9.2k
Imperfection Machines: The Place of Print at Facebook
scottboms
267
13k
Thoughts on Productivity
jonyablonski
69
4.5k
Making the Leap to Tech Lead
cromwellryan
133
9.1k
The Language of Interfaces
destraynor
156
24k
Unsuck your backbone
ammeep
669
57k
Reflections from 52 weeks, 52 projects
jeffersonlam
348
20k
Transcript
1/19 GAMEBOY エミュレータ
2/19 エミュレータ • ハードウェアの動作を模倣するソフトウェアのこと • GAMEBOY のエミュレータを作った – PC 上で
GAMEBOY のソフトを遊べる – C 言語で書いた – SDL( マルチメディアライブラリ ) を使った
3/19 何をエミュレーションすればいい? カートリッジ カートリッジ ゲームパッド ゲームパッド シリアル通信 (通信ケーブル) シリアル通信 (通信ケーブル)
サウンド サウンド CPU CPU LCD LCD 内蔵メモリ 内蔵メモリ
4/19 CPU • CPU がないことにはどうにもならないので最初に実装 • シャープ LR35902 というカスタム CPU
– 8bit CPU – Clock Speed: 4.194304MHz – Intel8080 や Z80 に近い命令セット – GBA は ARM7 と LR35902 、 DS は ARM9 と ARM7 • 命令を取り出し巨大 switch 文で命令によって分岐・実行、 それを繰り返す – 割り込みチェックやクロック数のカウントも
5/19 カートリッジ
6/19 カートリッジ • ROM (ゲームのデータ) – 吸出し機を使うか、フリーの ROM を入手してくる •
RAM (セーブデータ) – エミュレータでは、ファイルに書き出す • MBC (メモリバンクコントローラ) – カートリッジメモリへのアクセスを制御する – 数種類あり、扱える最大メモリ容量やリアルタイムクロック対 応、振動パック対応等の違いがある – カートリッジ側の回路だがこれもエミュレーションしないといけ ない
7/19 メモリ • メモリがないことにはどうにもならない • 16bit アドレス空間 (64KB) に内蔵メモリ ,
カートリッジ側メモリ ,I/O レジスタ等をマッピング – メモリアクセスのための関数を用意し、アドレスによってアクセ ス先を変える。 – I/O レジスタへのアクセスならデバイスのエミュレーションを行 う。 • ドラクエの ROM は 2MB もある! – MBC により、アクセスする範囲を選択 ( バンク切り替え )
8/19 カートリッジ ROM 16bit メモリ空間 VRAM カートリッジ RAM WRAM OAM
I/O レジスタ スタック領域 MBC が制御 0000 FFFF 0000
9/19 LCD • LCD がないと動いているのか分からない • モノクロ(4階調) • 背景・ウィンドウ・スプライトが順に重なる •
VRAM 上に 8 x 8dot のタイルデータ • VRAM 上のマップデータを見ながら、タイルを敷き詰める • OAM にはスプライトの位置や向きの情報 • 60fps になるよう時間調整 – CPU の速度調節になる
10/19 LCD を実装した
11/19 ゲームパッド • ゲームパッドがないと START ボタンを押せない • ジョイスティックにも対応( SDL を使うと超簡単)
12/19 遊べる
13/19 サウンド • GB 音源は、矩形波 2ch と波形メモリ 1ch とノイズ 1ch
• 主な機能 – 波の周波数 , 長さ , 音量 , デューティ比の変更 – 音量増減 ( エンベロープ ) – 周波数増減 ( スイープ ) – ノイズ : 線形帰還シフトレジスタによる擬似乱数 • 様々なバリエーションの音が出せる • ニコニコ大百科『 GB 音源』が詳しい
14/19 デバッグ
15/19 シリアル通信(通信ケーブル) • 懐かしの通信ケーブル → ネットワーク対戦! • 現状 (T_T)
16/19 ゲームボーイカラー対応 • ゲームボーイ(モノクロ)からの主な変更点 – カラー LCD – 内蔵メモリ (VRAM,WRAM)
の増加 – DMAC の追加 – CPU 倍速モード – 赤外線通信
17/19 カラー対応
18/19 感想 • 資料を読んでひたすら実装する、体力勝負。 • プログラム自体は単純( GB 自体がそれほど複雑なハード でない。 CPU
も遅いので普通に書いても 60fps 出る。) • バグ取りに苦労した。特に CPU にバグが残っているうちは 大変。 • CPU とメモリ周りの実装は量が多い割に結果が目に見えな いので辛い。 • タイトル画面が出ると嬉しい。音が鳴ると嬉しい。 • 低レイヤも面白い。
19/19 参考資料 • Pan Docs (http://gbdev.gg8.se/wiki/articles/Pan_Docs) • いまさら聞けないゲームボーイ (Internet Archive)
• Gameboy Programming Manual Ver 1.1 • Gameboy™ CPU Manual • ソースコードは Github で公開しています – https://github.com/matsud224/gb_emu